Система автоматического управления ступенчатой коробкой передач транспортной машины Советский патент 1979 года по МПК F16H5/66 G05G13/02 B60K41/06 

(54) СИСТЕМЙ АВТОШТИЧЕСКОГО УПР ВЛЕНЙЯ

СТУПЕНЧДТЬЙ КОРОБКОЙ ПЁРВД; Ч ТРЙНСПОРТНОЙ

шшины кичитель напряжения, соединенный че рез другой дополнительный резистор со входом, который соединен с выход ми ключей сравнивающего устройства связанного с суммирующим входом реверсивного коммутатора. На фиг. 1 представлена блок-схема системы автоматического управления; на фиг.2 - зависимость крутящего момента (MK) от частоты вращения (п) вала двигателя при фиксированных положениях а,б,в/г/д,е,ж задающего рычага регулятора топливного насоса и закон переключения передач. Система автоматического управлен1Гя содержит реверсивный коммутатор 1, к выходам 2,3,4 которого через диоды 5,6,7 подсоединены управляющие входы 8,9,10 ключей 11,12,13 и элект ромагниты 14,15,16 исполнительных устройств, включающих,соответственно первую, вторую и третью передачи. Ко вторым входам 17,18,19 упомянуты ключей подключен тахогенератор 20, вал которого соединен с выходным Валом коробки передач. Выходы 21, 22,23 ключей 11,12,13 через масштаб ные резисторы 24, 25, 26 и суммирующие резисторы 27,28 подключены к первым йходам 29,30 сравнивающих устройств 31,32. Вторые входы 33,34 упомянутых сравнивающих устройств через суммирующие резисторы 35-43 Подсоединены к выходам датчиков 44, 45, 46 положения рычага регулятора и рейки топливного насоса 47, линейного ускорения машины и к источнику стабилизированного напряжения машины +ЕО . Выходы 48,49 сравнивающих устройств 31,32 подключены соответственно к вычитающему и к суммир5тощему входам реверсивного коммутатора 1 че рез вентили 50,51, управляющие входы которых соединены через резисторы 52 53 с выходами 2,4 реверсивного татора, подающими команды на включение низщей и высшей передач. Датчик 46 линейного ускорения состоит из тахогенератора 54, вал ко торого соединен с ведомым колесом машины,подключенного через суммирующие резисторы 39, 43 к входам упомя нутых сравнивакидих устройств 32,31 ч рез .конденсатор 55 и инвертирующий усилитель 56, шунтируемый резистором 57. Система содержит также неоновые лампы 58,59, оповоцающие о необходимости переключения, соответственно, на низший или высший диапазон, подсоединенные через повьииающие трансформаторы 60,61 к выходам 48,49 сравнивающих устройств 32,31. Контроллер 62, необходимый для ручного управления системой, подключен к источнику постоянн.ого нестабилизированного напряжения +Е. К точке соединения резисторов 36, 37 подключен ограничитель 63 напряжения, который через резистор 64 соединен СО входом 29 сравнивающего устройства 31. Скорость, при которой происходит переход на смежную предачу, определяется равенством напряжений на входах сравнивающих устройств. Сравнивакадее устройство 31 срабатывает в том случае, когда потенциал на его входе 29 потенциалу на входе 33, а сравнивающее устройство 32 в том случае, когда пЪтенциал на входе 30 потенциалу на входе 34. , Закон переключения передач выбран таким образом, чтобы при неизменном работы машины скорость, при которой произошло переключение на высшую передачу, была больше скорости обратного переключения. При помощи резисторов 27,28,35-43 можно залавать необходимый линейный закон переключения передач. Ограничитель 63 напряжения воздействует через резистор 36 на вход j4 сравнивакяяего устройства 32 и обес1;1ечивает нелйнейноеть закона переключения на низшую передачу, а через резисторы 64 и 40 обеспечивает нелинейность закона переключения на высшую передачу. Можно условно считать, что рычаг регулятора топливного насоса 47 и рейка неподвижны и машина движется с постоянно возрастающей скоростью (с постоянным ускорением) на второй передаче. Рычаг контроллера 62 находится в положении А. В этом случае включены электромагнит 15 и ключ 12. Увеличение скорости машины до определенной величины приводит к равенству напряжения на входах 29,33 сравнивающего устройства 31, и на его выходе 49, соединенном с суммирующим входом реверсивного коммутатора 1, появляется импульс. Под его воздействием реверсивный коммутатор 1 переходит в следующее устойчивое состоя-. ние и подает напряжение к электромагниту 16, включающему третью передачу, и ключу 13, и электромагниту 15, включающему вторую передачу, и ключу 12. .При в лключении ключей 12 и 13 изменяется масштаб напряжения тахогенератора 20, поступающего на вход 29 сравнивающего устройства 31, исчезает равенство напряжений на входах 29,33, и следующий импульс на его выходе не появляется. Снижение скорости машин л до определенного уровня приводит к равенству напряжений на входах 30,34 сравнивающего устройства 32, оно срабатывает, его импульс поступает на вычитающий вход коммутатора 1, вызывает его переключение и поДачу напряжения к электромагниту 15, включающему вторую передачу, и. ключу 12, Отключив напряжение электромагинта 16 и ключа 13. При вы ключении ключа 13 и вклю.чении ключа 12 изменяется масштаб напряжения тахогенератора 20, поступающего на вход 30 сравнивакяцего устройства 32, исчезает равенство напряжений на входа 30,34, и следующий импульс на его вы ходе не появляется. Переключение на низшую передачу по линии АГ (фиг.2) пропорционально ходу рычага регулятора топливного на coca, а на высшую - по линии СИК рбе печивается ограничителем 63 напряжен и резисторами 36,37,40,64. Происходит это следующим образом, В случае движения машины с замедл нием при положении рычага регулятора топливного Насоса в точках а,б,в,г ограничитель 63 напряжения, воздействующий только на ту часть сигнала датчика 44, которая поступает на сравнивающее устройство 32, выключен и переключение на следующую низшую передачу происходит пропорционально перемещению рычага регулятора топлив ного насоса соответственно в точках Д,б , в , Г. В точке Г срабатываё т ограничитель 63 напряжения. Поэтому перемещение ползунка датчика 44в точки д,е,ж не вызывает повышения напряжения на входе 34, и переключение на следующую низшую передачу . происходит по-прежнему в точке Г. .. В случае движения машины с ускоре .нием при полЬжении ползунка датчикд 44 в точках а,б,в,г переключение на следующую высшую передачу происходит по линии СИ..Резистор 40 определяет длину участка сС: добавляет к потенциалу , поступающему от датчика 45 в точке С , дополнительное напряжение. В результате этого равенство напряжений на входах 29,33 и переключение передач происходит не в точ ке с , а при меньшем напряжении - в точке С. Потенциал, поступающий чере резистор 64 к входу 29 сравнивающего устройства 31, компенсирует изменени напряжения, прибавляемого через резистор 40. С увеличением хода ползун ка датчика 44 напряжение, проходящее через 64 на вход 29, увели.чивается, компенсируя все большую часть прибавки, проходящей через резистор 40, При ходе ползунка датчика 44, соответствующем точке г, срабатывает ограничитель 63 напряжения и при даль.нейшем перемещении ползунка в точки д,е,ж напряжение, проходя щее резистор 64, остается постоянным. Переключение передач про исходит по линии ИК. Изменением сопротивления резистора 40 можно получить требуемый наклон линии СИ. После включения контроллера 62 в положение А коммутатор 1 может оказаться в любом состоянии из четырех возможных (одно неиспользуемое), в том числе и в тех, которые не соответствуют режиму работы маишны. Если машина неподвижна, а реверсивный ком мутатор 1 установился в положение третьей передачи, то, так как напря жение тахогенератора равно нулю, сравнивающее устройство 31 срабатывает и двумя импульсаки переводит коммутатор 1 в положение, соответствующее первой передаче. Если во время движения необходима вторая передача, а реверсивный коммутатор после его включения установился в положение, соответствуКадее третьей передаче, то напряжение на входе 30 меньше напряжения на входе 34. Сравнивающее устройство 32 срабатывает, подает импульс реверсивному коммутатору 1, он переходит в другое состояние и происходит включение второй передачи. Если после включения контроллера 62 в положение А коммутатор 1 окажется в четвертом, неиспользуемом состоянии, то все ключи 11,12,13 закрыты, и сравнивающее устройство 32, подав импульс на вычитающий вход 49 реверсивного коммутатора 1, переводит его в первое состояние, при котором с его выхода 2 поступает напряжение к электромагниту 14 на включение первой передачи. В дальнейшем работа системы не будет отличаться от описанной выше. Задержка правильной команды не .. превышает 0,03 с и не отражается на работе механизма управления коробкой передач, быстродействие которого 0,1-0,3 с. Конденсатор 55, инвертирующий усилитель и резистор 57 необходимы для измерения и пересчета приращения угловой скорости ведомого колеса,, задаваемой .тахогенератором 54 в линейное ускорение машины. При движении машины с положительным ускорением усилитель 56 подает пропорциональный ускорению отрицательный сигнал на вход суммирунвдик . резисторов 39,43, который уменьшает общую величину положительного сигнала, поступающего на входы 33,34 сравнивающих устройств .31,32. В результате этого сравнивающее устройство 31 срабатывает, и переключение на высшую передачу происходит раньше, т.е. при меньшем напряжении, вырабатываемом тахогенератором 20. При движении машины с отрицательным ускорением усилитель 56 подает на вход суммирующих резисторов 39, 43 положительный сигнал, который увеличивает общую величину напряжения, поступающего на входы 33, 34 сравнивающих устройств 31,32. В результате этого сравнива Ьщее-устройство 32 срабатывает,, и переключение на низшую передачу происходит раньше, т.е. при большом напряжении, вырабатываемом тахогенератором 20. При увеличении скорости движения машины на -третьей передаче или уменьшении скорости ее движения на первой передаче до порога срабатывания устройств 31,32 импульсы упомянутых сравнивающих устройств не проходят